[发明专利]一种智能整理图书机器人及其整理方法

摘要

一种智能整理图书机器人及其整理方法，其特征在于，所述智能整理图书机器人包括中央控制器、RFID读写器、RFID电子标签、图像识别模块、整理图书模块、无线通信模块、移动模块、检测模块、人机交互模块、供电模块。所述中央控制器分别与RFID读写器、图像识别模块、整理图书模块、无线通信模块、移动模块、检测模块、人机交互模块、供电模块连接。所述供电模块分别与中央控制器、RFID读写器、图像识别模块、整理图书模块、无线通信模块、移动模块、检测模块、人机交互模块连接。本智能整理图书机器人及其整理方法，实现了对读者归还的图书进行全自动、智能整理，提高了图书整理的准确度和效率，简化了图书管理人员的工作。

主权项

一种智能整理图书机器人，其特征在于，所述智能整理图书机器人包括：中央控制器、RFID读写器、RFID电子标签、图像识别模块、整理图书模块、无线通信模块、移动模块、检测模块、人机交互模块、供电模块；所述中央控制器分别与RFID读写器、图像识别模块、整理图书模块、无线通信模块、移动模块、检测模块、人机交互模块、供电模块连接；所述供电模块分别与中央控制器、RFID读写器、图像识别模块、整理图书模块、无线通信模块、移动模块、检测模块、人机交互模块连接；所述的中央控制器分别与RFID读写器、图像识别模块、整理图书模块、无线通信模块、移动模块、检测模块、人机交互模块、供电模块连接，接收处理RFID读写器、图像识别模块、整理图书模块、无线通信模块、移动模块、检测模块、人机交互模块、供电模块传输来的信息和数据，并向RFID读写器、图像识别模块、整理图书模块、无线通信模块、移动模块、检测模块、人机交互模块、供电模块传输命令信息和数据；所述的RFID读写器与中央控制器连接，用于读取RFID电子标签的图书信息、图书位置信息、充电识别信息和机器人信息及其位置信息，将读取的RFID电子标签的信息反馈到中央控制器；RFID读写器分为书库RFID读写器和机器人RFID读写器；书库RFID读写器与图书管理系统连接，用于读取图书信息RFID电子标签、位置标记RFID电子标签；机器人RFID读写器用于读取图书信息RFID电子标签、位置标记RFID电子标签、机器人信息RFID电子标签；所述的RFID电子标签向RFID读写器反馈图书信息、图书位置信息、充电识别信息和机器人信息及其位置信息，分为图书信息RFID电子标签、位置标记RFID电子标签、机器人信息RFID电子标签、充电识别RFID电子标签，每一本书有唯一的图书信息RFID电子标签，每一个机器人有唯一的机器人信息RFID电子标签身份；所述的图像识别模块实现对图书外形和尺寸大小的确定，包括摄像头、图像采集卡、图像处理识别软件，摄像头安装在机械手前端；所述的整理图书模块采用旋转平台、升降装置、传送装置、推送装置、机械臂和机械手组合构成，通过图像识别模块对图书外形和尺寸大小进行识别，由机械臂和机械手对图书进行夹取，通过旋转平台、升降装置、传送装置、推送装置工作将图书放回原处；旋转平台采用齿轮和电机组合装置；升降装置采用升降臂实现升降；传送装置采用传送带移动图书；推送装置采用推进机装置推送图书；机械臂采用三自由度运动结构分别与三个步进电机连接，并由三个步进电机进行控制；机械手采用小型电动机械夹钳用来夹取图书，机械手两端安装容栅传感器测量机械手开口位移；机械手下端安装尖状结构，适合从书架上两书之间缝隙叉开两书；所述的无线通信模块包括网络通信服务器、无线信号接收和发送模块；通过该模块实现机器人与图书馆图书管理系统无线通信，保持机器人与图书馆图书管理系统的联系；所述的移动模块实现机器人在图书馆内的移动，该模块包括2个旋转编码器、2个电机驱动电路、2个独立主动轮、2个缓冲万向从动轮、2个减速器、2个直流伺服电机；电机驱动电路由中央控制器连接控制；2个独立主动轮作为机器人的后轮，通过两个主动轮的速度不同来实现机器人的转向功能，速度相同时实现机器人的前进和后退；2个缓冲万向从动轮作为机器人的前轮，配合2个主动轮完成前进、后退、转向；每一减速器和每一主动轮连接；每一个直流伺服电机和一个减速器、一个旋转编码器、一个电机驱动电路连接，构成两套移动动力装置；所述的检测模块实现机器人自身的检测障碍物、识别方向和自身状态，包括激光测距仪、加速度传感器、陀螺仪、里程计、电子罗盘、超声波传感器；通过激光测距仪、加速度传感器、陀螺仪、里程计、电子罗盘、超声波传感器检测障碍物、识别方向位置和自身状态；所述的人机交互模块实现人与机器人之间的信息交换，包括液晶触摸显示屏；人们通过液晶触摸显示屏进行操作，将操作设置指令传达给机器人的中央控制器；所述的供电模块实现机器人整个系统的供电、电源转换变压和对剩余电量的检测，并完成自动移动到指定充电区充电；包括电源充电器、电压转换器、电源检测控制器、电能存储电池；充电识别采用充电识别RFID电子标签识别定位技术。